Myostatin

Myostatin ist ein Protein (Eiweiß), das im menschlichen oder tierischen Körper gebildet wird. Es hemmt das Muskelwachstum, sodass die Muskeln nicht unkontrolliert wachsen. Follistatin wirkt hingegen antagonistisch, indem es sich an Myostatin bindet.

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  „Gendoping“ im Labor:
  Bei der rechten Maus wurde das für Myostatin codierende Mstn-Gen abgeschaltet. Myostatin hemmt das Muskelwachstum. Durch das fehlende Myostatin ist die Muskelmasse der transgenen rechten Maus um den Faktor vier höher als bei dem Wildtyp (links)
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  In der 1. und 3. Reihe die Muskelmasse des Wildtyps. Im Vergleich dazu die deutlich erhöhte Muskelmasse der transgenen Maus (2. und 4. Reihe)

Myostatin
Eigenschaften des menschlichen Proteins
Masse/Länge Primärstruktur	109 Aminosäuren
Sekundär- bis Quartärstruktur	Homodimer
Präkursor	(375 aa)
Bezeichner
Gen-Name	MSTN
Externe IDs	OMIM: 601788 UniProt O14793
Vorkommen
Homologie-Familie	Hovergen
Übergeordnetes Taxon	Wirbeltiere

Wirkung

Eine Inaktivierung der natürlichen Proteinfunktion von Myostatin führt zu überschießendem Muskelwachstum. Bei Mäusen, Rindern, Schafen und Hunden der Rasse Whippet sind Individuen bekannt, die aufgrund verschiedener Mutationen des Myostatin-Gens eine erheblich größere Muskelmasse als gesunde Tiere entwickeln. Für Whippets konnte festgestellt werden, dass Hunde mit zwei Kopien des mutierten Gens den in der Zucht unerwünschten stämmigen Phänotyp des „Bully whippet“ entwickeln. Hunde mit nur einer Kopie des mutierten Gens entwickelten zwar ebenfalls eine größere Muskelmasse als Hunde des Wildtyps und erreichten im Wettkampf eine signifikant höhere Geschwindigkeit, sie entsprachen jedoch dem Rassestandard.

2004 wurde bei einem deutschen Jungen eine Mutation des Myostatin-Gens festgestellt, die die Bildung eines verkürzten und somit nicht voll funktionsfähigen Myostatin-Proteins zur Folge hat. Der Junge ist seit seiner Geburt ungewöhnlich muskulös.

In der deutschsprachigen Öffentlichkeit wird seitdem Myostatin immer wieder als Kandidat für Gendoping genannt. Allerdings müsste für ein Gendoping mit Myostatin die Wirkung des im Menschen vorhandenen natürlichen Myostatinproteins erfolgreich antagonisiert werden. Bislang gelingt dieser gentherapeutische Ansatz nur bei Mäusen mit schwerer Muskelerkrankung und auch nur mit mäßigem Erfolg. Demgegenüber stehen konventionelle therapeutische Ansätze, die über eine direkte Blockade der natürlichen Myostatinwirkung im Tierversuch bereits erfolgreich waren. Man hofft hierdurch eines Tages muskeldegenerative Erkrankungen behandeln zu können. Mit MYO-029 (Stamulumab) wurde ein Antikörper, der das natürliche Myostatin hemmt, in einer klinischen Studie geprüft. Dies hatte keinen signifikanten Erfolg. Möglicherweise kann aber ein gezielterer Inhibitor auf eine bessere Wirkung hoffen lassen.

2020 zeigte eine Studie, dass eine Unterdrückung der Signalproteine Myostatin und Activin A durch eine Lösung mit einem, mit diesen bindenden Protein (ACVR2B), dazu führt, dass die Mäuse ihre Muskel- und Knochenmasse in der Schwerelosigkeit auf der ISS beibehalten. Die Mäuse hatten durch eine Editierung der Gene, die für die Produktion von Myostatin verantwortlich sind, etwa die doppelte Muskelmasse gewöhnlicher Mäuse. Eine Therapie mit ACVR2B/Fc kann laut der Studie bei genetisch unmodifizierten Mäusen innerhalb von zwei Wochen zu einem 50 prozentigen Muskelwachstum führen. Die Auswirkungen im Mensch sind ähnlich, aber größtenteils mit nur wenig klinischer Forschung zu Decoy-Rezeptor „ACE-031“ relativ unerforscht und zum Stand Dezember 2020 mit sehr hohen Kosten verbunden.

Weblinks

Wiktionary: Myostatin – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen